Разгадать и скопировать: учёные создают искусственный интеллект, который думает как человек

А тебе легко выучить длинное стихотворение наизусть? Или запомнить новые слова перед уроком иностранного языка? Быстро ли ты осваиваешь новые приложения в телефоне? Почему кто-то из твоих одноклассников обожает уроки химии и геометрии, а другие их терпеть не могут? Ты, кстати, к какой половине относишься?

Магия человеческого мозга

Ответить точно на все эти вопросы учёные до сих пор не могут. Человеческий мозг – это просто какая-то магия! Нейробиологи, которые его изучают, не устают поражаться: кто мог придумать такую невероятно сложную и фантастически совершенную систему?

Но, восхищаясь, биоинженеры одновременно пытаются создать нечто подобное (иначе они не были бы учёными). Возможно ли это? Пока получается очень медленно… Да ты и сам, наверное, видел, как выглядит искусственный интеллект и насколько он пока не дотягивает до человеческого…

Чего же не хватает искусственному интеллекту? Давай сначала разберёмся с человеческими нервными сетями.

Как работают нейроны

Сотни миллиардов клеток, которые называются нейронами, соединены друг с другом отростками. Эти отростки могут достигать метра в длину! По ним, как по проводам, передаются электрохимические импульсы (ну и скажи после этого, что мы не похожи на киборгов!). У одной клетки может быть несколько тысяч таких связей. 

Когда мозг требует выполнить какую-либо задачу, нейроны, как ответственные отличники, берутся за работу. Сначала включается один. Он делится заданием с тем, кто рядом, а тот передаёт это ещё дальше. Это очень упрощённая схема, как ты понимаешь. Вот именно её бионженерам в целом уже удалось воссоздать.

Но та скорость, с которой происходят процессы в человеческом мозге, ни одному суперкомпьютеру в мире пока не снилась! Взять хотя бы зрение. Мы к нему, вроде бы, привыкли и не считаем это чем-то очень уж сложным. Открыли утром глаза, сразу в телефон смотреть смешные картинки – вот и всё чудо. Но ты только представь, какие операции выполняют нейронные связи, чтобы ты получал информацию об окружающем мире! Причём, в любых условиях: хоть ночью, хоть в тумане или во время снежной бури.

У мозга уходит от 100-200 миллисекунд, чтобы заметить знакомое лицо в незнакомом окружении!

Или летучие мыши. Ты видел, с какой скоростью они летают? И при этом ни в кого не врезаются! Благодаря встроенной акустической локации, они получают полную информацию о расстоянии до объекта в пространстве, о его размерах, о том, с какой скоростью он движется и на какой высоте. Для этого крохотный мозг летучей мыши проводит сложнейшие вычисления. Система в её голове превосходит самые сложные приборы, созданные инженерами!

Бионика: от орнитоптера до нейронных сетей

А вот тебе, кстати, чем интереснее было бы заниматься в будущем? Хотел бы ты изучать работу мозга живых существ? Или создавать искусственный интеллект? А может, тебе было бы интересно разрабатывать нейросети, которые будут обучаться так же, как человек? А ты знаешь, что всё это можно отлично совместить?!

Есть такая специализации в биоинженерии, которая называется бионика. Это наука о том, как применить в наших устройствах и изобретениях технологии, которые «разработала» природа. 

Как думаешь, кто был первым учёным-биоником? Никогда не догадаешься! Леонардо да Винчи! Он пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями – как у птиц. Даже название для него придумал – орнитоптер. 

В наше время учёные пытаются воссоздать более сложные системы. Например, нейробионики работают над нейронными сетями. Для этого они сначала изучают нервную систему живых существ (и не только человека), а потом думают, как бы усовершенствовать уже существующий искусственный интеллект. 

А знаешь, что труднее всего смоделировать бионженерам? Процесс обучения. Тебе он, наверное, тоже не легко даётся? Ну, в твоём случае это просто лень! Твой мозг способен обрабатывать любую новую информацию и действовать даже в незнакомых условиях, исходя из знаний и опыта. А у искусственного интеллекта – всё по-другому.

ЕГЭ для персептрона

Правда, учёные говорят о том, что приближаются к созданию самообучающихся механизмов. Так называемые «персептроны» – это системы, которые, почти как наш мозг, накапливают данные и в нужный момент их используют. Пока речь идёт в основном об опознавании зрительных или аудио образов. Оно должно происходить, даже если обстановка вокруг изменилась. Допустим, стемнело… 

Такие самоорганизующиеся познающие устройства работают без предварительного программирования. Их тренируют человек-оператор. Можно назвать его машинным педагогом. Он показывает искусственному интеллекту изображения. Если тот ошибся в ответе, человек подаёт ему сигнал. Если всё правильно – закрепляет ответ. Интересно, могут ли киборга оставить на второй год?

После «обучения» персептрон сдаёт ЕГЭ (это шутка, если что!), то есть, доказывает, что может принимать самостоятельные решения. На основе таких систем создаются приборы для чтения и распознавания текста, чертежей или, например, лиц. 

Нейробионика – наука больших возможностей

Вообще, нейробионики сейчас в самом начале пути. Это очень перспективное направление! Но чтобы его осваивать, нужно, чтобы душа лежала и к естественным наукам, и к техническим. 

Получить профессию бионика сегодня можно во многих российских ВУЗах, причём не только в московских. Например, в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, Казанском федеральном университете или Саратовском национальном исследовательском университете им. Чернышевского. 

Конечно, компаний, которые ищут специалиста-бионика, пока не так уж и много. Но и хороших специалистов в этой области отыскать не так-то просто. Поэтому работодатели обычно высматривают себе будущих сотрудников уже со студенческой скамьи. А многие будущие бионики начинают работать (в том числе над собственными проектами), ещё не закончив ВУЗ. В общем, всё в твоих руках!